养殖水域的生态环境及控制

养殖水域的生态环境及控制内容摘要：

流。 白天由于阳光辐射 ， 水体上层水温逐渐升高 ， 因水的透热性 、 传热性小 ， 下层仍保持原有的水温 ， 故形成水温的垂直变化。 这种情况在水体较深 （ 5m以上 ） 的水库 、湖泊 ， 上下水层的温差极为显著 ， 在夏季和冬季其中上层往往形成温跃层。 到春季和秋季才能使上下水层对流。 而对于池塘小水体 ， 在夏秋季节的晴天 ， 上下层水温也有垂直差异 ， 通常可达 2℃ ～ 5℃。 但这种上下水温差一般到夜间因气温下降 ， 造成池水对流 ， 便可使上下层水温趋于一致。 水的密度随着温度的升高而变小。 但它的最大密度并不是在冰点 ， 而是在 4℃。 因此 ， 当养鱼水体表层结冰时 ， 上层水温低 ，均在 4℃ 以下 ， 其密度相对较小 ， 比重轻 ， 不会对流至下层。 下层水温保持在 4℃ ， 其密度大 ，比重重 ， 沉在水底。 从而保证了鱼类和其它水生生物在越冬时的生存。 此外 ， 水库 、 湖泊等深水水体的春季和秋季大循环 ， 池塘等浅水水体在夜间形成的密度流是影响水质变化的重要原因之一。 池塘水体的运动没有湖泊、水库、海洋那么明显，往往容易忽视。 但恰恰是池水运动对养殖鱼类的生长和生存具有重大影响，对此，必须给予充分重视。 （ 一 ） 池塘水体运动规律 池塘是静水环境 ， 其水体运动除了注排水 、 运转增氧机外 ， 主要原因是风力和上下水层因密度差而引起的对流。 风力除了产生波浪向水中增氧外 ， 还可以使上下水层混合 ， 将溶氧高的上层水传递至下层。 在同样面积的池塘中 ， 其混合作用的大小除了与风力本身的强弱有关外 ， 还与上下水层的密度差有密切关系。 这种水的密度分布不均匀性使水层处于稳定状态，同时形成了水的热阻力。 所谓热阻力就是较冷的下层水被较热的上层水所替换所作的功。 上层 水温提高 密度小 下层水温不变 密度大 白 天 其作功的大小与上下水层的密度差和当时的水温成正比。 它们之间的关系可用下列公式表示： W = AL2/12（ r2r1） 式中： W——风力所作的功； A——高度为 L的水柱体的截面积； r r1——水柱体上层和下层的密度。 按此公式计算 ， 池塘上下水层的温差同样为 1℃ ， 但水温在 ℃ 比水温在 4℃ 要多做 32倍的功。 对面积为 7亩 、水深为 ， 当表层水温为 30℃ ，下层水温为 29℃ ， 上下层水温差为 1℃ ， 需 7级风 ， 才能克服水的热阻力进行对流 ， 使上下层水温趋于一致。 密度流的强弱 与上下水层的水温差 （ 密度差 ） 有关。 白天上下水层温差越大 ， 夜间将产生的密度流强度也越大。 因此 ， 内陆地区池塘的密度流要比沿海池塘强得多；晴天的密度流就比阴天大。 与夜间气温下降速度和风力大小有关。 风力大 ， 气温下降速度快 ， 表层下降速度随之加快 ， 密度流也随着加快； 反则反之。 （ 二 ） 池水对流对鱼类生长和生存的影响 池水对流有利的一面是： 通过水体对流 ， 将溶氧较高的上层水输送至下层 ， 使下层水的溶氧得到补充。 这就改善了下层水的氧气条件 ， 同时也加速了下层水和塘泥中的有机物氧化分解 ， 以加速池塘物质循环强度 ， 提高池塘的生产力。 池水对流不利的一面是： 由于白天水的热阻力大，上层池水不易对流，上层过饱和的高氧水就无法及时输送到下层，到傍晚上层水大量过饱和的溶氧逸出水面而白白浪费掉。 至夜间发生对流时，上层水中溶氧本已大量减少，此时还要通过密度流将上层溶氧输送至下层，由于下层水的耗氧因子多，致使夜间实际耗氧量增加，使溶氧很快下降。 这就加速了整个池塘溶氧的消耗速度，容易造成池塘缺氧，引起鱼类浮头，甚至窒息死亡。 我们已知：密度流的强弱与上下水层的水温差 （ 密度差 ） 有关。 白天上下水层温差越大 ， 夜间将产生的密度流强度也越大。 此外 ， 密度流的强弱还与夜间气温下降速度和风力大小有关。 根据这一原理，在鱼类生长季节，可根据当天天气的变化情况来判断密度流的强弱，从而预测鱼类是否会浮头和浮头强弱，这已成为养鱼生产上的重要经验。 例如：在夏季晴天，生产上主要会发生以下 4种情况 第 4种情况：白天晴天 ， 傍晚下雷阵雨 ， 将产生怎么样的后果。 如果 白天上午晴天 ， 下午下雨 ， 傍晚晴天 、 风力大 ， 将产生怎么样的后果。 如果 白天上午下雨 ， 下午晴天 ， 傍晚阴天 ， 风力小 ， 将产生怎么样 的后果。 如果 白天阴雨 ， 傍晚晴天 、 风力大 ， 将产生怎么样的后果。 第三节 养殖水域的化学特性 一 、 溶解气体 (一 ） 溶解氧 （ O2） 我国渔业水质标准规定 ， 一昼夜 16h以上溶氧必须大于 5mg/L， 其余任何时候的溶氧不得低于3mg/L。 我国湖泊 、 水库等大水体的溶解氧平均检测值大多在。 对于湖泊 、 水库 ，海湾等大水面 ， 溶解氧并不是养鱼的主要矛盾；而对于池塘等静水小水体 ， 溶解氧的多少往往是鱼类生长的主要限制因子。 本节主要介绍池塘溶氧的特性和控制方法。 1．池塘溶氧的补给与消耗 表 1 2 7 精养鱼池溶氧的收入和支出 （ 王 武， 1 9 8 4 ）收 入 支 出来 源浓 度（ g / m2 d ）占 % 消 耗浓 度（ g / m2 d ）占 %浮游植物光合作用1 6 . 7 5 9 0 . 3 ― 水呼吸 ‖1 3 . 5 3 （夜间5 . 2 8 ）7 2 . 9大 气 溶 入1 . 8 0 鱼类耗氧 2 . 9 9 1 6 . 1逸 出 1 . 9 3 1 0 . 4塘 泥 0 . 1 0 总 计 1 8 . 5 5 1 0 0 . 0 总 计 1 8 . 5 5 1 0 0 . 0 2． 池塘溶解氧的变化规律 主要养殖水体的溶氧均有 4 个变化规律： （ 1） 水平变化； （ 2） 垂直变化； （ 3） 昼夜变化： （ 4） 季节变化。 水质越肥 ， 这种变化也越为显著。 因此 ， 对于精养鱼池而言 ， 溶氧的这四种变化规律也最为突出 ， 对鱼类生长的影响也最大。 （ 4） 季节变化 由于夏秋季节水温高 ， 浮游生物和微生物的新陈代谢强 ， 生长繁殖快 ， 水质肥 ， 耗氧因子多 ，溶氧的水平 、 垂直和昼夜变化十分显著。 冬春季节 ， 水温低 ， 则产生相反的结果。 上述四个变化规律以溶氧的昼夜和垂直变化密切 ， 在生产上也最为重要。 它们是同时产生 ，互相关联又互相制约 ， 显示了池塘溶氧在时间和空间上的变化情况。 对精养鱼池晴天不同时间水深与溶氧的变化测定表明 （ 表 1210） ： • 3． 氧盈与氧债 （ 1） 氧 盈 夏秋季节 ， 晴天下午精养鱼池上层溶氧往往超过饱和度。 为研究这部分氧气的变化规律以便合理利用 ， 将溶氧超过饱和度 100%以上的值称为氧盈 ， 简称 OS。 其计算公式为： OS = DOt – SOt （ mg/L） 式中： DOt——t小时的溶氧 ， SOt——t小时溶氧的标准饱和度值。 氧盈所在的水层即称为氧盈层。 研究精养鱼池晴天一昼夜溶氧等饱和度曲线表明 （ 图 1211） ： （ 2） 氧 债 当下层所有溶氧被用完后 ， 有机物的还原过程仍继续进行 （ 在塘泥中尤为突出 ）。 该过程是由不需要游离氧气的厌气性微生物通过发酵作用来完成 ， 其结果会产生大量的有机物的中间产物和无机还原物。 它们分解成简单的无机盐或转化为氧化物 ， 需要消耗大量的氧气 ， 但此时下层水和塘泥恰恰严重缺氧。 为研究这部分物质的耗氧变化规律以便降低这些耗氧量对水质的影响 ， 将上述耗氧定名为为氧债 ， 简称 OD）。 氧债是好气性微生物 、 有机物的中间产物和无机还原物在缺氧条件下 ， 其理论耗氧值受到抑制的那部分耗氧量。 所谓理论耗氧值 （ 简称 TOC） ， 就是在溶氧充分供应时有机物的耗氧值。 实际耗氧值就是在池塘自然情况下的耗氧量 （ 简称 AOC）。 其计算公式为： OD = AOC – TOC （ mg/L） 注意：氧债的符号为负值。 氧债的偿还包括 生物氧化 和 化学氧化 两个过程。 这两个过程虽以不同方式进行 ， 但有一个共同点： 即它们对氧气的亲和力很强 ， 一旦下层水溶氧升高 ， 下层水和塘泥表层的还原物质随即迅速氧化 ， 偿还氧债。 因此 ， 氧债的偿还带有爆发性。 据无锡精养鱼池测定表明 （ 见图 1212） ，在离池底 时 ， 池水耗氧开始受到抑制；当溶氧下降到2mg/L以下时 ， 氧债明显增加。 在鱼类主要生长季节 ， 精养鱼池一昼夜下层水： 理论耗氧值为 177。 ， 实际耗氧值为 177。 ， 氧债为 177。 ， 即有 ～ %的理论耗氧值以氧债形式存在。 塘泥一昼夜理论耗氧值为 177。 m2，在自然情况下 ， 塘泥中绝大部分理论耗氧值以氧债形式存在。 （ 3） 氧盈和氧债对精养鱼池的溶氧影响 白天 ， 上层辐照度高 ， 浮游植物数量多 ， 光合作用产氧量大 ， 至下午溶氧往往达到过饱和产生大量的氧盈。 据测定 ， 氧盈层中的氧气数量占浮游植物光合作用产氧量的 66%， 占一昼夜溶氧总收入的 61%。 由于水温差而产生的热阻力 ， 上层水中的氧盈无法及时向下层补充 ， 就逸出水面 ，造成白天下层水缺氧 ， 生物和化学氧化不同程度地受到抑制。 据精养鱼池溶氧实际耗氧速度和氧债速度昼夜垂直变化测定表明 （ 图 1213） ： 由此可见 ， 在夏秋季节 ， 晴天白昼精养鱼池的溶氧分布很不均匀 ， 有明显的分层现象。 当辐照度越强 ， 水温越高 ， 就越显著。 造成上层氧盈越大 ， 下层氧债越高 ， 中层氧跃层越为明显的不合理现象。 图 1214为夏季晴天 13： 00时池塘溶氧和水深的关系模式。 溶氧的补偿深度为 1m。 氧盈值最高在离水面。 表层呈匙状弯曲。 溶氧在 2mg/L以下的水层为氧债层，其特点是溶氧曲线在该处有明显转折。 在 2mg/L以下，溶氧曲线随着水深的增加面则迅速下降。 接近塘泥的底层水的溶氧为零。 综上所述，在鱼类主要生长季节，精养鱼池的溶氧和耗氧分布是 不均匀 和 “ 不合理 ” 的。 白 天 夜 间上层浮游植物光合作产氧90 % 集中在 “ U ”形的氧盈层中，占浮游植物光合作用产氧的 2/3均属耗氧水层，上层溶氧大大减少。 下层下层水严重缺氧，实际耗氧量 （ AO C ）低而氧债 （ OD ）很高。 密度流下层溶氧得以补充，偿还氧债 （ OD ），导致夜间实际耗氧量（ AOC ）大大增加。 因此 ， 改善池塘的溶氧条件 ， 重点不是如何增氧 （ 有人建议：采用夜间增加光照 、 池底铺塑料薄膜 、 增氧机增氧等等 ） ； 而应从改变溶氧和耗氧的不均匀性着手 ， 采用调节 （ 或调配 ） 溶氧技术 ， 充分利用晴天白昼氧盈层内的氧盈 ， 及时偿还下层氧债 ， 从而减少夜间下层水的实际耗氧量 ， 提高溶氧值。 在池塘养鱼生产上 ， 调节溶氧技术便成了池塘水质管理的主要内容之一。 • 5．溶解氧对鱼类的影响 氧气是鱼类赖以生存的首要条件。 对于湖泊、水库、河流以及粗养的鱼池等水体，一般不存在缺氧问题。 但对于精养小水体，由于放养密度高，投饵施肥量大，有机物耗氧量大，溶氧供不。